Получено новое подтверждение гипотезы океана Энцелада

Свежие данные с космического аппарата Cassini стали важным звеном в цепочке доказательств наличия под ледяной поверхностью одной из самых ярких (во всех смыслах) лун Сатурна больших масс жидкой воды. Прочие версии, объясняющие новые факты, учёные считают маловероятными.

Фонтаны Энцелада (на фото) – одна из самых удивительных находок Cassini, который работает в системе Сатурна с 2004 года и проработает ещё по меньшей мере год. Фото NASA/JPL/Space Science Institute.

Напомним вкратце, как разворачивался детектив вокруг Энцелада. Учёные узнали, что в районе его южного полюса имеется область с температурой на десятки градусов выше, чем на остальной поверхности, а в отдельных местах этого района – в гигантских разломах "тигровые полосы" — и на добрую сотню градусов.

Также было установлено, что из полос в космос на тысячи километров бьют фонтаны из водяного пара и тонкой ледяной пыли, которые постоянно пополняют кольцо Е.

В состав этих фонтанов также входят, как выяснилось, оксиды углерода, метан, пропан, ацетилен и формальдегид.

Получалось, что в толще льда под поверхностью Энцелада расположены очаги с температурой выше нуля по Цельсию, в которых имеются три ключевых условия для жизни: источник энергии (приливное трение или, менее вероятно, радиоактивные породы), жидкая вода и набор органических соединений.

Однако, чтобы объявить эту луну действительно пригодной для жизни, необходимы были большие массы воды — целые подлёдные моря. А есть ли они там, оставалось неясным, ведь у фонтанов могли быть другие объяснения, без водоёмов. А даже близкий пролёт американского аппарата прямо над "тигровыми полосами", открывший массу деталей их строения, не помог ответить на главный вопрос.

И вот теперь на чашу весов версии скрытых морей, а то и целого океана, легла эдакая пудовая гиря: пролетая через кольцо E (которое, напомним, порождено гейзерной активностью Энцелада), Cassini захватил и проанализировал микроскопические ледяные частицы, некогда исторгнутые блестящей луной. И нашёл в них натриевые соли (в основном хлорид натрия и бикарбонат натрия)!

А это верный признак длительного контакта больших масс жидкой воды со скалистыми внутренностями спутника (аналогичным образом земные океаны стали солёными с течением времени).

Открытие помогло разрешить давнюю загадку: натрий близ Энцелада учёные искали с 2005 года, когда и были открыты эти полосы и гейзеры. Но земные телескопы уловить его так и не смогли (а последнее такое наблюдение провели совсем недавно), хотя по всем предположениям этот элемент должен был там быть.

Ответ, как теперь ясно, заключался в двух фактах: низкой концентрации солей (от 0,5% до 2% от массы изученных зёрен), и их заключении в ледяные частицы — лёд успешно скрывает соли от взгляда спектрометров. Потому найти эти соединения удалось, лишь непосредственно попробовав ледяные частицы "на вкус" (чем занимался прибор Cosmic Dust Analyser).

Схема работы "тигровых полос", как она представляется сейчас (иллюстрация BBC).

В результате у исследователей Энцелада сложилась такая картина. Глубоко под поверхностью спутника скалистое ядро этого мирка охватывает океан из жидкой воды. Её плюсовая температура поддерживается приливным трением, разогревающим недра луны. Причём океан этот — солёный, поскольку постоянно растворяет минералы на дне.

Через сеть трещин, пронизывающих толщу льда, вода поднимается выше, почти к самой поверхности, где попадает в набор подлёдных резервуаров меньшего размера.

При падении давления растворённые в воде газы всплывают пузырьками (как в открытой бутылке с лимонадом), что приводит к выбросу части воды в виде паровых гейзеров. Однако температуры тут уже значительно ниже нуля, потому крошечные капельки воды подвергаются шоковой заморозке и вылетают уже в виде ледяной пыли с заключёнными в неё частицами солей.

Новые сведения об Энцеладе не доказывают наличие океана на 100%, поясняют специалисты, но альтернативные объяснения становятся всё более призрачными.

Детали исследования можно найти в пресс-релизе JPL, статье в Nature.